姜枫
,
朱晓文
,
符宝嵩
,
黄金金
,
肖国民
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60633-0
采用氧化还原法制备了α,δ,γ-MnO2载体,采用原位还原法制备了Au负载量为0.5％-3.0％的Au/γ-MnO2催化剂,并采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和N2物理吸附等手段对其进行了表征.透射电镜照片表明Au/γ-MnO2催化剂中Au颗粒的大小约为10nm.采用无溶剂存在下的甲苯氧化反应测试所制备样品的催化活性.结果表明,甲苯转化率随着Au负载量的增加而增大.这是由于Au颗粒数量增多,尺寸减小的缘故.同时,负载Au颗粒对苯甲醛具有较高的选择性.Au/γ-MnO2催化剂具有良好的重复使用性.
关键词:
二氧化锰
,
纳米金催化剂
,
甲苯氧化
,
无溶剂
Masatake Haruta
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62526-3
纳米金的催化性能受载体影响巨大,选择合适的载体或设计金属-载体界面精细结构能显著影响纳米金的催化性能.迄今发现各种载体包括酸、碱金属氧化物、碳材料以及有机聚合物均可作为纳米金的有效载体.相应的各种金催化剂均展现出独特的催化活性与选择性.一个典型的例子是核壳结构的Au/NiO催化剂,基于该催化剂催化异丁烯醛制备异丁烯酸甲酯的化工厂己于2008年开始兴建.金催化剂在AsH3气体传感器和汞收集器等环境分析方面也开始实际应用.因而,金催化剂的稳定性和使用寿命成为当前关注的焦点问题.目前报道的长寿命金催化剂典型例子有MINTEK催化剂和YD-3烟台催化剂,后者是由α-Fe2O3和La2O3改性氧化铝负载的金催化剂.中国科学院大连化学物理研究所张涛院士和王军虎研究员团队在近期研究中发现高温焙烧条件下Au纳米颗粒与羟基磷灰石(HAP)载体之间会发生金属-载体强相互作用(Strong Metal-Support Interaction简称SMSI)效应.SMSI效应导致载体对Au纳米颗粒形成包裹,可以有效提升Au纳米颗粒的抗烧结性能,但其对活性位的覆盖也会导致催化剂活性的下降.最近,该团队通过向载体HAP中添加TiO2进行修饰,成功设计开发出Au/HAP-TiO2催化剂.该催化剂上Au纳米颗粒与HAP接触的一侧被HAP薄层包裹,与TiO2接触的一侧裸露,呈现出独特的半包裹结构.通过这种纳米尺度的结构设计,该金催化剂经过8000℃的高温焙烧后不仅对一系列反应均表现出可观的催化活性和优异的抗烧结性能,且在模拟汽车尾气CO消除反应中表现出优于商业三效催化剂的反应稳定性.该工作为负载型纳米金催化剂的应用,特别是在高温催化反应中的实际应用提供了新途径,因此有望促进负载型金催化剂的实用化乃至商业化进程.
关键词:
金属-载体强相互作用
,
纳米金催化剂
,
超稳定性
,
高活性
张水洞
,
林泽声
,
黄加乐
,
黄汉雄
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.018
以过氧化氢氧化淀粉制备水溶性羧基淀粉(OST),通过红外光谱、滴定法、粘度和水溶性测试表征OST结构与性能.选择溶解性最高、羧基含量42.1%OST(OST42.1)用于还原氯金酸获得纳米金颗粒,通过溶胶负载制备纳米金催化剂.利用紫外-可见光谱、透射电镜、X衍射和低温N2物理吸附表征所制备的催化剂的微观结构与性能.结果表明,随着OST42.1浓度由5 g/L上升40 g/L时,纳米金颗粒直径呈先降低而上升的趋势,在20 g/L时还原所得纳米金颗粒负载量和颗粒平均直径分别为0.5%和1.8 nm,比表面积和容积率分别为353.01 m2/g和0.293 cm3/g.以20 g/L的OST42.1制备的催化剂,用于催化丙烯环氧化反应,转化率、氢气效率和丙烯环氧化选择性分别达到18.5%,31.1%和68%.其原因在于OST42.1在水中具有溶解度高和粘度低等优点, 以均相还原氯金酸能增加纳米金颗粒负载量及降低直径,提高丙烯气相环氧化效率.研究表明,高水溶性的羧基淀粉能有效还原氯金酸,获得高催化活性的纳米金颗粒,在丙烯气相环氧化领域中具有广泛的应用.
关键词:
羧基淀粉
,
纳米金催化剂
,
丙烯环氧化
,
催化
张杨子
,
祝琳华
,
何艳萍
,
杨劲
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.02.003
以人工合成的双羟基金属氢氧化物ZnAl-LDHs为载体,将预先制备的金溶胶通过静电吸附的方式负载到载体上,获得了纳米金催化剂Au/ZnAl-LDHs,用X射线粉末衍射(XRD)表征了催化剂的物相,用透射电镜(TEM)观察了纳米金颗粒的粒径分布,以CO的常温催化氧化为模型反应,分别考察了金溶胶制备过程中金前体HAuCl4·6H2O的浓度和还原剂THPC的用量、负载过程的pH值以及金的负载量等因素对金催化剂的活性和稳定性的影响.结果表明:在制备金溶胶的过程中,降低HAuCl4·6H2O的浓度并提高还原剂THPC的用量,可以制备出粒径分布处于1～7 nm之间、平均粒径仅3.87 nm的负载型纳米金颗粒,其对CO的常温转化率为100％,且其催化活性的稳定性明显提高;而在金溶胶的吸附负载过程中,使体系的pH值处于6～7的范围,有利于金溶胶在ZnAl-LDHs载体上的吸附负载,从而得到实际负载量更接近理论负载量的金催化剂样品,当金的实际负载量接近1％(质量分数)时,能够确保对CO的常温氧化转化率达到100％.
关键词:
层状双羟基金属氢氧化物(LDHs)
,
纳米金催化剂
,
CO常温催化氧化
